Visibility of Black Hole Shadows in Low-luminosity AGN
吸积黑洞倾向于显示一个被称为黑洞阴影的特征性黑暗中心区域,它只依赖于时空/观测者几何,并传达了有关黑洞质量和自旋的信息。相反,观察到的中心亮度降低或图像阴影另外取决于发射区域的形态。在本文中,我们调查的天体物理学的要求,观察一个有意义的黑洞阴影在GRMHD吸积黑洞的模型。特别是,我们确定了两个过程,其中的图像阴影可以不同于黑洞的阴影:疏散的吸积流的最里面的区域,这可以使图像阴影大于黑洞的阴影,和遮蔽的黑洞阴影的光学厚区域的吸积流,这可以使图像阴影小于黑洞的阴影,或完全消除它。我们调查在哪些模型中,我们的模型的图像阴影匹配其相应的黑洞阴影,以及在哪些模型中,两者相互偏离。我们发现,给定一个紧凑的和光学薄的发射区域,我们的模型允许测量的黑洞阴影的大小的精度为5%。我们表明,这些条件一般都满足我们考虑的所有MAD模拟,以及一些SANE模拟。
2020-10-30 astro-ph.HE
Constraining the $\bar{p}/p$ Ratio in TeV Cosmic Rays with Observations of the Moon Shadow by HAWC
当粒子受到地磁场的偏转时,间接测量宇宙射线中的反质子通量是可能的。这种效应可以通过研究月球吸收射向地球的宇宙射线时产生的通量或阴影的不足来测量。由于地磁偏转,阴影从月球的实际位置偏移,地磁偏转是宇宙射线的能量和电荷的函数。位移提供了一个自然的工具,动量/电荷的歧视,可用于研究宇宙射线的组成。利用33个月的数据,包括超过800亿宇宙射线测量的高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台,我们已经分析了月球阴影,以寻找宇宙射线中的TeV反质子。我们提出了我们的第一个上限的$\bar{p}/p$分数,在没有任何直接测量,提供最严格的可用约束$\sim1\%$的反质子分数的能量在1和10 TeV之间。
2018-04-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring the role of accretion disk geometry in shaping black hole shadows
研究通过分析吸积盘几何对黑洞阴影的影响,揭示了不同光学厚度条件下引力透镜环和光子环的形成机制及观测特征。
2025-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Cardoso-Pani-Rico metric with future observations of SgrA$^*$
SgrA $^*$是位于银河系中心的超大质量黑洞候选者,是检验Kerr黑洞假说的最有希望的天体之一。在几年内,人们有望测量出围绕这个天体的一些相对论效应,并且不同观测的组合可以用来限制可能偏离克尔解的情况。在本文中,我讨论了在Cardoso-Pani-Rico参数化的框架下,三种有前途的技术的组合:观测等离子体在最内侧稳定圆形轨道附近的斑点,探测黑洞阴影,以及在紧凑轨道上的射电脉冲星的定时观测。等离子体团和阴影的观测可以探测SgrA $^*$周围的强引力场,而射电脉冲星则对较大半径的弱场区域敏感。在快速旋转物体的情况下,三个测量的组合可以对SgrA $^*$的实际性质提供强有力的约束。对于非旋转或缓慢旋转的物体,边界将是弱的。
2015-01-19 astro-ph.HE gr-qc
The Nature of Black Hole Shadows
在被光学薄和几何厚的发射区包围的黑洞中,出现了一个明显的视觉特征。这个特征是亮度的一个尖锐边缘的下降,与黑洞阴影一致,这是黑洞的不稳定光子区域在观察者天空中的投影。我们强调了两个关键机制,负责生产锋利的边缘下降:i)减少强度观察到的射线相交的不稳定的光子区域,从而完全吸收事件视界,与射线不(阻挡),和ii)增加强度观察到的射线,沿着扩展,地平线盘旋路径附近的边界不稳定的光子区域(路径延长)。我们证明,黑洞阴影是一个独特的现象,从光子环,模型存在,其中前者可以观察到,但不是后者。此外,我们表明,黑洞的阴影和其相关的视觉签名不同的模型依赖的亮度凹陷与薄盘模型,因为几何厚和光学薄的发射区域,阻塞和路径延长的效果是相当普遍的。因此,黑洞阴影是一个强大的和相当独立的模型观测的吸积黑洞是在深亚爱丁顿制度,如低光度活动星系核(LLAGN)。
2021-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Emergent Spectra From Disks Surrounding Kerr Black Holes: Effect of Photon Trapping and Disk Self-Shadowing
基于对相对论性细长吸积盘厚度的新估计,本文研究了相对论性细长吸积盘的整体性质。在忽略吸积盘自辐射的情况下,用相对论光线追迹法计算了出射光谱。讨论了盘光度的角度依赖性、热平流和盘厚度对估计黑洞自旋的影响。与以往的工作相比,我们的改进之处在于使用了自洽的圆盘方程,并考虑了圆盘的自阴影效应。我们发现在中等吸积率下,被捕获在吸积盘外区的辐射将从吸积盘内区逃逸,并对出射光谱有贡献。在高吸积率下,对于大倾角和大自旋的黑洞,盘厚度和热平流对出射光谱都有显著的影响。因此,这些效应将影响基于光谱拟合的黑洞自旋测量,并影响光度的角度依赖性。对于含$a=0.98$的Kerr黑洞周围的吸积盘,当吸积盘倾角大于$60^\circ$,光度大于0.2 Eddington光度时,基于相对论标准吸积盘的谱模型不再适用于谱拟合.我们还证实了光的弯曲显著增强了自阴影效应,这意味着非相对论处理的自阴影是不准确的。根据我们的研究结果,所观察到的光度依赖性的测量自旋表明,磁盘的自遮蔽显着形状的光谱GRS 1915+105,这可能会导致低估的黑洞自旋的高亮度状态。
2010-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of black hole shadow in the presence of ultralight bosons
克尔黑洞与量子化玻色子场的耦合显示出一种特殊的霍金效应,受超辐射条件的支配。这导致玻色子云通过自发产生而快速增长,从而导致黑洞的减速,并且可以检测到黑洞阴影的增长。这可以发展成为一种搜索或限制超轻玻色子存在的技术。我们研究了自旋为0的玻色子在黑洞阴影中的这一现象,详细分析了Sgr $A^*$,并对演化时间尺度和随后的黑洞阴影特征变化进行了估计.我们的研究表明,有一个小窗口的参数,其中超大质量黑洞的阴影的增加可能是可见的,但只有当测量的灵敏度从目前的25 $μ$增加到约0.1 $μ$作为。
2020-02-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the fraction of Compton-thick AGN in the Universe by modelling the diffuse X-ray background spectrum
本文从漫射X射线背景(XRB)谱的模拟出发,研究了康普顿厚度(CT)活动星系核在宇宙中所占比例的约束条件。我们提出了一个模型的XRB的合成,作为输入的活动星系核X射线光谱库所产生的蒙特卡罗模拟所描述的Reynman和Nandra。这对于解释致密介质中X射线光子的康普顿散射以及该过程对被遮蔽活动星系核光谱的影响至关重要。我们确定了少量的输入参数的XRB合成代码封装在重建的XRB频谱的不确定性的最低水平。这些参数是活动星系核的本征X射线谱的幂律指数和高能截止值、活动星系核谱中反射分量的能级以及CT活动星系核在宇宙中的比例。然后,我们映射的空间允许这些参数的体积由目前的观测范围在3-100千电子伏的XRB光谱。CT活动星系核的分数是最不受约束的参数之一。对于5- 50%范围内的CT分数,可以在68%置信水平下获得与XRB光谱的统计学上可接受的拟合。这是因为输入参数之间的退化XRB合成代码和活动星系核光谱(如反射)的建模中的不确定性。最有希望限制宇宙中CT活动星系核比例的途径是通过在高能(> 10 keV)巡天中直接探测这些源。结果表明,在SWIFT/BAT调查中发现的CT源的观测分数,限制了CT活动星系核的本征分数,至少在低红移,10-20%(68%的置信水平)。我们还对当前和未来的X射线任务有望发现的CT源的数量密度进行了预测。测试这些预测将限制作为红移函数的CT AGN的本征分数。
2012-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shadow of a dressed black hole and determination of spin and viewing angle
被光学薄的发射介质包围的黑洞的阴影在文献中已经被广泛讨论过。Hioki-Maeda算法是一种简单的方法来描述这些阴影的形状并确定系统的参数。在这里,我们扩展他们的想法的情况下,一个穿着的黑洞,即一个黑洞包围的几何薄和光学厚的吸积盘。被光学薄发射介质包围的黑洞的阴影边界对应于表观光子捕获球,而修饰的黑洞的阴影边界对应于最内层稳定圆形轨道的表观图像。即使在这种情况下,我们也可以描述阴影的形状,并推断出黑洞的旋转和视角。修饰黑洞阴影的形状和大小受黑洞自旋和倾角的强烈影响。尽管如此,我们似乎不能从中提取任何额外的信息。在这里,我们研究的可能性测试克尔度量。即使完全知道阴影的边界,克尔和非克尔黑洞的阴影也非常相似,最终很难区分这两种情况。
2015-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Novel inner shadows of the Kerr black hole with a tilted thin accretion disk
本研究通过光线追踪模拟倾斜薄吸积盘照亮的Kerr黑洞,发现吸积盘倾斜会使内阴影呈现多种新形态且面积小于赤道盘最小值,提示内阴影对吸积环境敏感,双阴影结构可作为倾斜吸积盘的探测标志。
2025-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Vacuum Spacetime With Multipole Moments: The Minimal Size Conjecture, Black Hole Shadow, and Gravitational Wave Observables
本研究构造了具有给定多极矩的爱因斯坦方程真空解,提出大尺度多极矩对应的最小尺度猜想,分析了多极矩对黑洞阴影的影响及引力波相位偏移,为时空多极矩的观测约束提供了理论基础。
2024-06-21 astro-ph.HE gr-qc
The Close AGN Reference Survey (CARS) - What is causing Mrk1018's return to the shadows after 30 years?
我们最近发现Mrk 1018的活动星系核在经历了30年的1型活动星系核之后又发生了光学类型的变化。在这里,我们结合钱德拉,NuStar,雨燕,哈勃太空望远镜和地面观测来探索这种变化的原因。2010年至2016年期间,2- 10 keV通量下降了约8倍。我们表明,我们的X射线观测,这不是由不同的中性氢吸收沿视线到康普顿厚的水平。光学紫外光谱能量分布与标准的薄光学厚吸积盘模型很好地拟合,该模型似乎符合预期的$L\sim T^4$关系。它证实了吸积盘光度的下降是类型变化的主要原因。我们在Lya中探测到一个新的窄线吸收体,它相对于星系的系统速度蓝移了~ 700 km/s。这种新的Lya吸收体可能是流出或伴随黑洞的证据,其伴随气体可能与吸积速率变化有关。然而,吸收器的低柱密度意味着它不是Mrk 1018外观变化的直接原因。
2016-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Scattering Medium Geometry with Cyclic Spectroscopy
Green Bank Observatory(格林班克天文台)
通过循环光谱直接测量毫秒脉冲星B1937+21的闪烁参数C1,无需假设脉冲展宽函数形状,从而消除散射延迟估计中的潜在偏差,并排除多种薄屏和厚屏几何模型。
2026-09-02 astro-ph.HE
Constraining soft and hard X-ray irradiation in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超临界吸积到紧凑的对象。关于这些物体的关键问题之一是硬X射线是否几何地朝向对称轴发射。我们建议测试的情况下,使用磁盘照射,看看有多少外部吸积盘看到中央硬X射线。我们收集了一个样本的11个明亮的ULX与识别一个独特的光学对应物,并考虑到两个辐射源模型的光通量:软X射线从光球的光学厚风驱动的超临界吸积,如果需要的话,此外,硬X射线从康普顿化组件。我们的研究结果表明,软X射线照射可以解释在大多数的ULX的光发射,和硬X射线的分数被限制在不超过$\sim$ $10^{-2}$在一般情况下,外盘上的再处理。这样的上限是很好的一致的照射分数的情况下,预期没有聚束。因此,根据当前的数据质量,对波束效应没有严格的约束。
2021-11-03 astro-ph.HE
Horizon-scale intensity and polarization images of rotating Konoplya-Zhidenko black holes with thick accretion flows
研究几何厚光学薄吸积流中Konoplya-Zhidenko旋转非Kerr黑洞的阴影与偏振图像,发现变形参数增大高阶像尺寸,自旋和倾角增强不对称性,厚盘模型产生与薄盘模型显著不同的特征。
2026-10-06 astro-ph.HE gr-qc
Optical images of Kerr-Sen black hole illuminated by thick accretion disks
Chongqing Jiaotong University(重庆交通大学);Chongqing Normal University(重庆师范大学)
研究Kerr-Sen黑洞在厚且透明吸积盘照射下的阴影和偏振图像,分析自旋参数、电荷和观测者倾角对阴影的影响,比较辐射效率低和球形近似两种吸积模型的差异。
2026-04-11 astro-ph.HE gr-qc
Chasing the light: Shadowing, collimation, and the super-Eddington growth of infant black holes in JWST broad-line AGNs
Dipartimento di Fisica “G. Occhialini,” Università degli Studi di Milano-Bicocca(米兰比可卡大学 G. Occhialini 物理系)
研究通过JWST观测发现高红移宽线活动星系核(BLAGNs)并提出其中部分'小蓝点'(LBDs)以超埃德ington速率吸积,利用几何厚非对流盘模型探讨极轴方向的光子散射和阴影效应,揭示了离子化结构的分层特性及BLR的发光机制。
2026-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole parameter estimation with synthetic Very Long Baseline Interferometry data from the ground and from space
事件视界望远镜(EHT)拍摄了M87中超大质量黑洞的阴影。一个广义相对论磁流体力学(GMRHD)模型库适合观测数据,提供黑洞参数的约束。我们研究了未来的实验可以更好地现实地约束这些参数并测试引力理论。我们使用2017年,2021年和扩展的EHT阵列,从M87的GRMHD图像库中获取的代表性输入模型生成逼真的合成230 GHz数据。合成数据通过EHT使用的数据简化管道运行。此外,我们模拟观测在230,557和690 GHz的事件视界成像仪(EHI)空间VLBI的概念。使用EHT参数估计管道之一,我们适合GRMHD库图像的合成数据和调查如何黑洞参数估计的影响,不同的阵列和重复的观测。重复观测在限制黑洞和吸积参数中起着重要的作用,因为变化的源结构被平均掉了。EHT的适度扩展已经导致更强的参数约束。来自太空的高频观测排除了我们库中大约15%的GRMHD模型,强烈约束了磁通量和黑洞自旋。1 $σ$约束的黑洞质量提高了5倍,重复的高频空间阵列的观测相比,目前的地面阵列的观测。如果黑洞的自旋、磁化和电子温度分布可以独立地受到约束,那么对于给定的黑洞质量,用EHI可以测试出阴影的大小约为0.5%,这就允许测试与广义相对论的偏差。通过对银河系中心人马座黑洞A* 的观测,克尔度规的高精度测试变得触手可及。
2021-03-31 astro-ph.HE
Black Hole Shadows, Photon Rings, and Lensing Rings
围绕在黑暗的“黑洞阴影”周围的明亮的“光子环”的存在被认为是观测到的起源于黑洞附近的发射现象的一个重要特征。我们澄清的意义和相关性,这些分析计算和数字玩具模型。“阴影”一词的标准用法描述了一个黑洞从各个方向被照亮的外观,包括从观察者的后面。一个背光的黑洞投射出一个稍大的阴影。无论是阴影启发式是特别相关的,以了解附近的黑洞,在那里的发射轮廓和引力红移发挥主导作用,在确定所观察到的中央暗区的大小发射起源的外观。光子环是由在逃逸到无穷远之前在黑洞附近运行的光线产生的,在那里它们到达像平面上的环形“临界曲线”附近。虽然亮度可以变得任意大的情况下,在这个临界曲线附近的光学薄的发射物质,我们表明,增强只是对数,因此是无关的,目前的观察。对于从几何上薄或厚的圆盘发出的光学薄辐射,仅占轨道一小部分的光子通常会产生更宽的“透镜环”,这是圆盘背面的缩小图像,叠加在直接辐射的顶部。透镜环的中心半径比光子环大约5%,其宽度约为0.5- 1 M。它可以相对更亮2-3倍,因此可以在高分辨率图像中提供显著的特征。尽管如此,观测图像的特征主要取决于黑洞附近发射物质的位置和性质。本文评述了最近M87* 事件视界望远镜的观测和质量测量。
2019-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Generalized Uncertainty Principle with the light twisted by rotating black holes and M87*
我们测试的有效性,广义海森堡的不确定原理在旋转黑洞附近的强引力场的存在下,海森堡的原则是应该需要额外的校正项时,重力被考虑在内,导致一个更一般的配方也被称为广义不确定原理。作为探测电磁波获取轨道角动量时,通过旋转黑洞透镜,我们发现从数值模拟的光谱的光的轨道角动量和制定的广义不确定原理,在这里的特点是由重新缩放的参数$β_0$,普朗克的质量和裸质量的黑洞的函数所需的校正之间的关系。然后,通过对M87* 致密天体引力场扭曲光的分析,我们发现了参数$β_0$的新的极限。利用这种方法,与黑洞阴影圆度分析相补充,我们从M87* 的实验数据中获得了更精确的极限,证实了与广义相对论相兼容的方案的有效性,在由于EHT数据中存在的实验误差和由于数值模拟和分析而引起的不确定性范围内。
2022-03-27 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Viscosity effects on the shadow of a non-rotating black hole
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所);Chanakya University(查纳克雅大学);Departamento de Matemática da Universidade de Aveiro and Center for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)(阿威罗大学数学系及数学与应用研发中心);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所);Departamento de Astronomía y Astrofísica, Universitat de València(瓦伦西亚大学天文与天体物理学系);Observatori Astronòmic, Universitat de València(瓦伦西亚大学天文台);Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室)
研究静止磁化吸积环面中剪切粘性对非旋转黑洞阴影合成图像的影响,通过广义相对论辐射传输计算获得图像,经分析发现强磁化环面图像差异大,剪切粘性与时空曲率综合效应在特定条件下更明显,对黑洞阴影图像印记适度,动态吸积系统中影响或更显著。
2026-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for Future Experimental Tests of Gravity with Black Hole Imaging: Spherical Symmetry
本文探讨未来黑洞成像观测通过光子环的延迟时间、李雅普诺夫指数、一阶图像宽度等可观测量,约束球对称时空与Schwarzschild黑洞的偏离,以实现广义相对论的精确检验。
2024-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Self-shadowing Effects of Slim Accretion Disks in Active Galactic Nuclei: Diverse Appearance of the Broad-line Region
活动星系核中的超大质量黑洞具有很大的吸积速率变化范围,从而导致了黑洞形态的多样性。本文研究了从Shakura-Sunyaev区到具有超Eddington吸积率的细长吸积盘的宽线区(BLR)上的吸积盘的各向异性辐射效应。薄盘内部区域的几何厚漏斗产生强烈的自遮蔽效应,导致辐射场的非常强的各向异性。我们证明了辐射场的各向异性程度随着吸积率的增加而增加。由于这种各向异性,BLR云接收不同的光谱能量分布,这取决于它们相对于磁盘的位置,从而导致BLR的不同观测外观。我们表明,自阴影的内部部分的磁盘自然产生两个动态不同的区域的BLR,吸积率的依赖。这两个地区表现为运动学上不同的组成部分,广泛的H $β$线轮廓与不同的线宽和通量,共同帐户的洛伦兹配置文件通常观察到的窄线塞弗特1星系。在时间域中,这两个组件预计混响不同的时间滞后相对于不断变化的电离连续,这取决于吸积率和观察者的视角。由于各向异性电离能量源引起的BLR的多样外观可以通过H $β$和其他宽发射线(例如,\feii),为诊断BLR的结构和动力学提供了新的工具。我们的模型的其他观测结果也进行了探讨。
2014-10-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the Scalar Hair of Rotating Horndeski Black Holes through Thick Disk Images
School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology(华南理工大学物理与光电学院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室)
研究通过厚盘图像分析标量发对吸积流成像的影响,发现标量发略微改变流入和磁场结构,但增强引力红移,减少总辐射和环亮度,提出第一光环的最大干涉直径是约束黑洞发的潜在观测量。
2026-04-01 astro-ph.HE gr-qc
Exploring The Effects Of Disk Thickness On The Black Hole Reflection Spectrum
在活动星系核和X射线双星中观测到的相对论展宽的反射光谱,已被证明是研究黑洞性质及其所处环境的有力工具。从吸积盘的最内部区域发射,这种X射线光谱成分不仅携带着关于存在于这些极端条件下的等离子体的信息,而且还携带着黑洞旋转的信息,这是这些物体形成和吸积历史的标志。然而,目前用来解释反射光谱的模型往往过于简单,将圆盘近似为一个无限薄的光学厚度的物质平面,围绕中心物体以圆形开普勒轨道运行。使用一个新的相对论射线追踪套件(Fenrir),允许更复杂的磁盘近似,我们研究磁盘厚度可能对反射光谱的影响。假设一个灯柱电晕,我们发现,有限的磁盘厚度可以有各种影响的反射光谱,包括截断的蓝翼(从自遮蔽的吸积盘)和增强的红翼(从中央'眼墙'的内盘的照射)。本文对忽略这些影响可能导致的黑洞自旋和高度的系统误差作了初步估计。
2018-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Suzaku and SWIFT-BAT observations of a newly discovered Compton-thick AGN
暗活动星系核是理解超大质量黑洞生长历史及其对星系形成影响的基础。然而,康普顿厚度的活动星系核(NH> 1 e24 cm^-2)的星群基本上是不受约束的,迄今为止发现和研究的确认的康普顿厚度活动星系核还不到几十个。一种选择被严重遮蔽的活动星系核的方法是将低于10 keV的X射线发射(被强烈抑制)与其他受吸收影响较小的波段(即IR波段)的发射进行比较。为此,我们将2XMM目录与IRAS点源目录进行了交叉相关,并通过使用X射线与红外线通量比和X射线颜色,我们选择了一个定义良好的z<0.1的康普顿厚度AGN候选者样本。这项工作的目的是确认的性质,并研究这些本地康普顿厚AGN候选者之一,附近的(z=0.029)塞弗特2星系IRAS 04507+0358,通过限制的数量的内禀吸收(NH),从而内在的光度。为此,我们获得了深(100 ks)朱雀观测(AO 4调用),并进行了联合拟合与SWIFT-BAT数据。我们分析了XMM-牛顿,朱雀和SWIFT-BAT的数据,我们在这里提出的宽带(0.4-100千电子伏)光谱分析的结果。我们发现,IRAS 04507+0358的宽带X射线发射需要大量的吸收(大于1 e24 cm^-2)才能很好地再现,从而证实了该源的康普顿厚度性质。特别是,最有可能的情况是一个中等厚度(NH(1.3-1.5)x1 e24 cm^-2,L(2-10 keV)(5-7)x1 e43…
2010-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lensing and shadow of a black hole surrounded by a heavy accretion disk
考虑一个静态的轴对称时空,描述了一个史瓦西黑洞与一个薄而重的吸积盘的叠加。BH盘组态是外尔类内爱因斯坦场方程的解。圆盘是由分布的能量动量张量产生的,它位于赤道平面上。它可以被解释为两个反向旋转的粒子流,产生一个总的角动量为零。组合系统的现象学取决于两个参数:在盘中的总质量的分数,$m$,和盘的内边缘的位置,$a$。我们首先确定的子区域的参数空间的解决方案是物理的,通过要求的速度的磁盘粒子是亚光速和真实的。然后,我们研究了两种情况下的零测地线流进行反向射线追踪。在第一种情况下,组合系统由圆盘照明,在第二种情况下,组合系统由遥远的天球照明。这两种情况都表明,随着$m$的增长,阴影变得更长。此外,第一种情况清楚地表明,随着$m$的增长,对于固定的$a$,几何薄的盘看起来光学放大,即,从赤道平面观察,厚度更大。这是由于当向后追踪光线时,光线会向磁盘弯曲。在第二种情况下,这些光线可以穿过圆盘(假设是透明的),并且在到达遥远的天球之前可能振荡几次。因此,一个接近赤道的观察者看到的是赤道面附近天空的不同区域,就像一个混乱的“海市蜃楼”。作为$m\rightarrow 0$,人们恢复标准测试,即,质量可以忽略不计,圆盘外观。
2019-12-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th